材料体积表面电阻率解决方案（ZTS-121体积表面电阻率测试仪）

一、实验目的

了解测定高分子材料体积电阻系数和表面电阻系数测定的基本原理。

掌握高分子材料体积电阻系数和表面电阻系数的测定方法。

二、实验原理

本方法是对试样施加直流电压，采用智德创新高阻计或检流计测定试样体积电流方向的直流电场

强度和该处电流密度。

直流电场强度与该处电流密度之比，即为体积电阻系数

三、实验原料

高密度聚乙烯圆片     直径100mm     厚度1mm

四、实验设备

屏蔽盒                         北京智德创新仪器设备有限公司

三电极装置                     北京智德创新仪器设备有限公司

ZST-212高阻计                  北京智德创新仪器设备有限公司

五、实验条件

六、实验步骤

1. 将处理好的试样放在电极上装好，调至表面电阻档。

2. 估计材料电阻，调至所估计的档位，对材料充电15s，然后测试读取数值

3. 放电一分钟后，更换为体积点阻档，充电15s，测试读出体积电阻值

4. 按相同方法测试三组试样

七、实验结果

 同理得出其它组数据如下表：

八、结果讨论

1、实验表面粗糙程度对实验的影响：

答：表面不平整，会导致电极不能平行排列，电极间不能形成直线的直流电场，产生误差》

2、环境温度对测试结果的影响：

答：非极性聚合物不存在导电离子，导电载离子来源于杂质，加工中引入的可分解分子，由于热离解和偶合平衡，当温度变化时平衡被打破，会影响实验结果

3、分子结构和聚集态结构对材料体积电阻、表面电阻的影响：

答：非极性聚合物没有导电离子，绝缘性能很好，如聚乙烯等；高极性聚合物，可能发生微量本征解离，提供本征的导电离子，如聚酰胺，电阻率在10¹²～10¹⁶Ω·m；共轭高聚物是高分子导电材料，由于共轭效应，电场作用下∏电子可以在共轭体系上定向运动而导电，电阻大幅下降。

结晶、取向使离子导电高聚物电导率下降，因为结晶、取向使分子密堆积，自由体积减小，迁移率下降。聚三氟氯乙烯结晶度从10％到50％，电导率下降100-1000倍。而电子导电聚合物，由于分子密堆砌，有利于电子的传导，电导率随结晶度增加而变大；交联使链段活动性变差自由体积变小，离子电导下降；电子电导由于分子间的桥键而变大。